DE4332264A1 - Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren - Google Patents

Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren

Info

Publication number
DE4332264A1
DE4332264A1 DE4332264A DE4332264A DE4332264A1 DE 4332264 A1 DE4332264 A1 DE 4332264A1 DE 4332264 A DE4332264 A DE 4332264A DE 4332264 A DE4332264 A DE 4332264A DE 4332264 A1 DE4332264 A1 DE 4332264A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drops
drop
baffle
ink
spray device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4332264A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4332264C2 (de
Inventor
Rainer Buschulte
Helmut Prof Dr Ing Kipphan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority to DE4332264A priority Critical patent/DE4332264C2/de
Priority to GB9418940A priority patent/GB2282109B/en
Priority to US08/311,202 priority patent/US5621443A/en
Publication of DE4332264A1 publication Critical patent/DE4332264A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4332264C2 publication Critical patent/DE4332264C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/08Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
    • B41J2/09Deflection means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/18Ink recirculation systems

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Tintenspritzvorrichtung zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium, mit einer Tropfenerzeugungseinrichtung und einer Tropfenbeeinflussungseinrichtung, wobei die Tropfenerzeugungseinrichtung Tropfen entlang einer Flugbahn ausstößt und mittels der Tropfenbeeinflussungseinrichtung die Flugbahn der Tropfen beeinflußbar ist.
Aus der Europäischen Patentanmeldung 0 223 375 ist eine Tintenspritzvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Diese weist eine Tropfenerzeugungseinrichtung auf, die Tropfen entlang einer Flugbahn ausstößt. Die Tropfen passieren auf ihrem Weg zum Aufzeichnungsmedium eine Tropfenbeeinflussungseinrichtung, die als Elektrodenanordnung ausgebildet ist. Zwischen der Elektrodenanordnung und der Tropfenerzeugungseinrichtung befindet sich eine Ladungseinrichtung, die den sich auf der Flugbahn bewegenden Tropfen eine elektrische Ladung vermitteln. Wenn nun die elektrisch aufgeladenen Tropfen die genannte Elektrodenanordnung passieren, so ist es - durch Anlegen einer entsprechenden Spannung an die Elektrodenanordnung - möglich, ihre Flugbahn zu verändern. Dies führt dazu, daß sie entweder auf dem Aufzeichnungsmedium auftreffen oder jedoch einer Tropfenauffangeinrichtung zugeleitet werden, von der sie gesammelt und wieder zu einem Reservoir rückgeführt werden. Die so wiedergewonnene Tinte steht dann erneut zur Zuleitung der Tropfenerzeugungseinrichtung zur Verfügung. Die Größe der Tropfen, das heißt, ihr Tintenvolumen und damit die Größe der auf dem Aufzeichnungsmedium erfolgenden Einfärbung, ist von der Ausgestaltung der Tropfenerzeugungseinrichtung abhängig. Sie fördert eine "Tropfenkette" mit jeweils konstantem Tropfenvolumen der einzelnen Tropfen. Nachteilig ist, daß daher nur eine geringe Anzahl von Farbstufen zur Verfügung steht und daß nur eine relativ grobe Auflösung erzielt werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tintenspritzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Ausbildung einer hohen Anzahl von Graustufen bzw. Farbstufen gestattet und eine feine Auflösung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tropfenbeeinflussungseinrichtung als derart wirkende Prallfläche ausgebildet ist, daß jeder auf sie auftreffende Tropfen unter Fortsetzung seines Flugs wieder abprallt, wobei in Abhängigkeit vorgebbarer Parameter eine Tropfentellung in mindestens zwei Telltropfen erzielbar ist. Mittels der erfindungsgemäßen Prallfläche gelingt es somit vorwählbar bestimmte Tropfen der von der Tropfenerzeugungseinrichtung ausgestoßenen Tropfenkette zu teilen, so daß aus den Primärtropfen Sekundärtropfen mit gegenüber den Primärtropfen geringeren Volumina entstehen. Je nachdem, welcher Betriebszustand aufgrund der vorgebbaren Parametern vorliegt, kann somit darüber entschieden werden, ob bestimmte Tropfen sich beim Aufprall auf die Prallfläche teilen oder nicht. Ferner ist es mittels dieser Parametersteuerung möglich, zu bestimmen, in wieviele Teiltropfen sich ein Primärtropfen aufspalten soll. Schließlich gelingt es auch, mittels der Parametersteuerung einzustellen, wie groß die einzelnen Tellvolumina der sich bildenden Sekundärtropfen relativ zueinander sind. Durch die Teilung entstehen - wie vorstehend bereits erwähnt - Teilvolumenströme, deren Tropfen ein wählbares Volumen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich sehr feine Tröpfchen zu erzeugen oder aber Tropfen mit größerem Volumen. Hieraus wird deutlich, daß in entsprechender Weise eine Einfärbung des Aufzeichnungsmediums erfolgt, das heißt, bei kleinen Tropfen resultiert nur eine sehr geringe Einfärbung, während bei großen Tropfen eine starke Färbung erfolgt. Damit ist eine gewünschte Anzahl von Graustufen bzw. Farbstufen erzeugbar und - insbesondere beim Erzeugen sehr kleiner Tropfen - eine hohe Auflösung des Bildinhalts garantiert. Als Nebeneffekt des Aufpralles der Primärtropfen auf der Prallfläche tritt eine Beeinflussung der Flugbahn auf, das heißt, die Richtung der Flugbahn eines Tropfens ändert sich durch den Aufprall auf der Prallfläche. Entweder entsteht nur eine neue Flugbahn, nämlich die Sekundärflugbahn, auf denen sich Tropfen, nämlich Sekundärtropfen, bewegen, sofern keine Teilung erfolgt ist. Tritt durch den Aufprall auf der Prallfläche eine Tropfenteilung ein, so entstehen mindestens zwei Sekundärflugbahnen, die unterschiedliche Richtungen aufweisen, das heißt, sie divergieren. Es ist nun möglich, beide Tropfenketten für die Erzeugung des Bildes auf dem Aufzeichnungsmedium zu verwenden oder mindestens eine dieser Sekundärtropfenketten "auszublenden". Das Ausblenden erfolgt durch Auffangen, das heißt, die entsprechenden Sekundärtropfen werden vorzugsweise einem Auffanggefäß zugeleitet und - in einem Kreislauf - der Tropfenerzeugungseinrichtung wieder zur Verfügung gestellt. Im Zuge dieser Anmeldung bedeutet das Wort "Tinte" (auch im Zusammenhang mit der Bezeichnung "Tintenspritzvorrichtung"), daß ein Einfärbemedium, gleich welcher Art, zum Einsatz kommt, um eine Kennzeichnung des Aufzeichnungsmedium vorzunehmen. Eine Beschränkung auf den Wortlaut "Tinte" liegt also nicht vor.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Aufheizung eines Tropfenauftreffbereichs der Prallfläche dieser eine Heizeinrichtung zugeordnet ist. Mittels dieser Heizeinrichtung ist es möglich, die Prallfläche, oder zumindest den Bereich der Prallfläche, auf denen die Primärtropfen auftreffen, auf eine gewünschte Temperatur zu bringen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dort die sogenannte fluidspezifische Leidenfrosttemperatur (ca. 100×C oberhalb der Verdampfungstemperatur der verwendeten Flüsslgkeit/Tinte) einzustellen, so daß die Primärtropfen auf eine "heiße Wand" treffen und dort unter Ausbildung eines Dampfpolsters umgelenkt wieder abprallen. Eine Flüssigkeltshaftung an der Prallfläche wird auf diese Weise vollständig verhindert. Die auftreffenden Tropfen unterliegen beim Stoß mit der relativ zur Primärtropfenflugrichtung geneigten Prallfläche einer elastischen Reflexion. In Abhängigkeit der vorstehend erwähnten Parameter, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Temperatur und dem Neigungswinkel der Prallfläche, ist die Einstellung möglich, ob die Primärtropfen nach dem Stoß mit der Prallfläche in Teiltropfen "aufplatzen" oder ob lediglich eine Umlenkung des Tropfens bei gleichbleibendem Volumen erfolgt. Als weitere Parameter - die einzeln oder in beliebiger Kombination einsetzbar sind, ist hier auch die Tropfengeschwindigkeit relativ zur Prallfläche, die Beeinflussung der Tropfen mittels eines elektrischen Feldes, die Oberflächenausbildung und Werkstoffwahl der Prallfläche und auch die Temperatur der Tropfenflüssigkelt selbst zu nennen. Nachstehend wird auf die verschiedenen Einflußmöglichkeiten durch Wahl und Festlegung der Größe der Parameter noch näher eingegangen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Tintenspritzvorrichtung eine Tropfenaufheizvorrichtung aufweist. Die Tropfenaufheizvorrichtung vermittelt den Primärtropfen eine gewünschte Temperatur, das heißt, die Tropfenflüssigkelt wird auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt, wodurch die Verhältnisse beim Zusammenprall mit der Prallfläche beeinflußbar sind. Damit läßt sich vorgeben, ob bei einer erfolgenden Tropfenteilung zwei Teiltropfen mit etwa gleichem Teilvolumen oder mit unterschiedlichem Teilvolumen entstehen. Die Größen der einzelnen Teilvolumina lassen sich durch die erwähnte Maßnahme in gewünschter Weise festlegen.
Die Tropfenaufheizvorrichtung kann der Tropfenerzeugungseinrichtung derart zugeordnet sein, daß die von der Tropfenerzeugungseinrichtung ausgestoßenen Tropfen die gewünschte, wählbare Temperatur aufweisen. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die Tropfenaufheizvorrichtung auf sich im Flug befindliche Tropfen einwirkt, insbesondere dadurch, daß die Tropfenaufheizvorrichtung als Laser ausgebildet ist, dessen Laserstrahl die Tropfen im Flug aufheizt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Oberfläche der Prallfläche mit einer flüssigkeltsabweisenden Beschichtung, insbesondere aus Silikon oder Teflon, versehen ist. Diese Beschichtung hat die überraschende Wirkung, daß eine gewünschte Tropfenteilung auch dann eintritt, wenn die Oberflächentemperatur der Prallfläche bzw. die Temperatur der Tropfen nicht auf einen erhöhten Wert angehoben ist. Vielmehr kann es ausreichen, gar keine Temperaturerhöhung bei der Prallplatte und/oder den Tropfen vorzunehmen oder nur eine geringe Temperaturerhöhung an der Prallfläche und/oder der Tropfenflüssigkelt vorzusehen. Dennoch bleibt der Effekt einer elastischen Reflexion unter gegebenenfalls gewünschter Tropfenspaltung erhalten. Diese Ausgestaltung ist daher besonders energiefreundlich.
Um in gewünschter Weise eine Tropfenaufspaltung, die Zahl der sich bildenden Sekundärtropfenketten oder auch eine Verhinderung einer Tropfenspaltung vornehmen zu können, ist - nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung - vorgesehen, die Prallfläche mit einer bestimmten Rauhigkeit auszustatten. Bei der Rauhigkeit handelt es sich somit auch um ein der vorstehend genannten Parameter.
Ferner kann die Oberfläche der Prallfläche eine bestimmte Strukturierung aufweisen. Die Art der Strukturierung und auch ihre Geometrie wirkt sich auf die Verhältnisse beim Stoß der Primärtropfen aus und ermöglicht eine gewünschte Einstellung, das heißt, Tropfenteilung oder nicht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Relativgeschwindigkelt von auftreffenden Tropfen (Primärtropfen) und Prallfäche wählbar einstellbar ist. Liegt eine große Relativgeschwindigkeit vor, so wird beim Stoß eine entsprechend große Energie umgesetzt, die eine Auswirkung auf die Spaltung hat. Ist die Energie aufgrund niedrigerer Relativgeschwindigkeit kleiner, so kommt es nicht zu einer Aufspaltung. Eine hohe Energie führt auch zu mehr als zwei Teiltropfen und schließlich lassen sich über die Energie auch die Größen der Teilvolumina der Teiltropfen bestimmen. Insbesondere ist vorgesehen, daß mittels der Tropfenerzeugungseinrichtung und/oder mittels einer Tropfenbrems- bzw. -beschleunigungsvorrichtung die Fluggeschwindigkelt der Tropfen wählbar einstellbar ist. Die Tropfenerzeugungseinrichtung weist vorzugsweise eine Piezokristall-Anordnung auf, die durch entsprechende Ansteuerung Volumenveränderungen erfährt, wodurch die Tropfen aus einer Düse ausgestoßen werden. Je nach Volumen, Hub und auch Änderungsgeschwindigkeit usw. läßt sich somit die Fluggeschwindigkeit der Tropfen variieren. Die erwähnte Tropfenbrems-/-beschleunigungsvorrichtung kann beispielsweise als berührungslos auf die Tropfen einwirkende Einrichtung ausgestaltet sein, die einen Luftstrom abgibt, der die Tropfen bremst oder beschleunigt. Ferner ist es auch möglich, die Tropfen elektrisch aufzuladen und dann einem Beschleunigungsfeld auszusetzen oder sie mittels eines elektrischen Feldes abzubremsen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Prallfläche mittels einer Antriebseinrichtung in bzw. entgegen der Richtung der Flugbahn zur Einstellung der Relativgeschwindigkeit verlagerbar. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, daß die Prallfläche als schwingfähiges System ausgebildet ist, das heißt, sie wird mittels geeigneter Einrichtungen in einen Schwingzustand versetzt, wobei die Richtung der Schwingbewegung derart gewählt ist, daß zumindest eine Komponente von ihr mit der Richtung der Flugbahn der Primärtropfen übereinstimmt, so daß die Schwingbewegung - bzw. ein Anteil von ihr - entweder entgegen der Flugrichtung der Primärtropfen oder - nach einer Schwingungsumkehr - in Richtung der Flugbahn der Primärtropfen gerichtet ist. Auf diese Art und Weise ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Tropfen und Prallfläche einmal größer bzw. - nach Schwingungsumkehr - kleiner. Je nachdem, welcher Betriebszustand gerade vorliegt, wenn ein Tropfen auf die Prallfläche auftrifft, wird sich somit eine entsprechende Energieumwandlung einstellen, die entweder dazu führt, daß sich der Tropfen aufspaltet (in zwei oder mehrere Teilstücke mit gleichen oder ungleichen Volumina) oder daß keine Tropfenspaltung erfolgt.
Die Verlagerung der Prallfläche kann dadurch erfolgen, daß diese in sich starr ist und als Ganzes mittels der Antriebseinrichtung verlagert wird, was insbesondere mittels einer Vibrationseinrichtung erfolgen kann oder die Prallfläche bildet das erwähnte schwingfähige System, das heißt, sie wird mittels der Antriebseinrichtung angeregt und befindet sich in einem schwingenden Zustand, vergleichbar mit dem eines angeregten Trommelfells. Eine derartig schwingende Prallfläche weist eine ortsabhängig unterschiedlich große Amplitude auf. In den Randbereichen der Prallfläche ist die Amplitude kleiner als in der Mitte. Dadurch, daß der Auftreffpunkt der Primärtropfen wählbar ist - durch entsprechende Ablenkung der Primärtropfen Flugbahn - ist die Relativgeschwindigkeit der auftreffenden Tropfen zur Prallfläche wählbar.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Antriebseinrichtung eine Prallflächen-Schwingvorrichtung ist. Durch kleine, vorzugsweise periodische Schwenkbewegungen der Prallfläche werden Bewegungen in Richtung bzw. entgegen der Primärflugbahn erzielt; insbesondere ist die Geometrie derart gestaltet, daß zumindest eine Komponente der Schwenkbewegung in bzw. entgegen der Primärflugbahnrichtung liegt. Je weiter die Schwenkachse der Prallfläche von dem Auftreffpunkt der Primärtropfen entfernt ist, umso größer ist der Bewegungsweg und die Prallflächengeschwindigkelt. Durch Synchronisierung der Tropfenfolge mit der Schwenkbewegung ist es möglich, daß sich beim Auftreffen der Primärtropfen die Prallplatte in oder entgegen der Primärtropfenflugbahn bewegt, so daß entsprechend größere bzw. kleinere Relativgeschwindigkeiten und Auftreffwinkel zwischen dem jeweils ankommenden Tropfen und der Prallfläche einstellbar sind.
Vorzugsweise sind die von der Tropfenerzeugungseinrichtung ausgestoßenen Tropfen Primärtropfen auf der Primärflugbahn und die von der Prallfläche abgeprallten Tropfen Sekundärtropfen auf mindestens einer Sekundärflugbahn. Sofern eine Tropfenteilung in zwei Teile erfolgt, bilden sich zwei Sekundärflugbahnen aus, die zueinander divergieren. Erfolgt eine Tropfenteilung in mehr als zwei Teile, so wird sich eine entsprechende Anzahl von Sekundärflugbahnen einstellen.
Im Bereich der Sekundärflugbahn, insbesondere nahe der Prallplatte, kann eine Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung zur Beaufschlagung der Sekundärtropfen mit einem elektrischen Feld angeordnet sein. Wichtig ist dabei, daß die Primärtropfen mittels einer Ladevorrichtung elektrisch aufgeladen sind. Die Ladevorrichtung befindet sich vorzugsweise im Bereich zwischen der Tropfenerzeugungseinrichtung und der Prallfläche. Sie ist insbesondere nach Art einer Ringelektrode ausgebildet und in der durch Strahleinschürung die Primärtropfen entstehen. Durch die Ladung der Elektrode wird eine Ladung im sich bildenden Tropfen erzeugt, wobei der erzeugte Strom über die Flüssigkeit und das geerdete Tintenreservoir abfließt. Durch den Aufprall des Primärtropfens auf der Prallfläche geht das elektrische Potential nicht verloren. Die Parameter der Gesamtanordnung sind derart eingestellt, daß der Tropfen durch den Stoß mit der Prallfläche nicht geteilt wird. Er befindet sich jedoch in einem Grenzzustand einer "Beinahe-Teilung", das heißt, zum Beispiel ist seine geometrische Form nicht mehr tropfenförmig, sondern eher als "zusammenhängende Acht" ausgestaltet. Mittels der erwähnten Tropfenteilungs- Elektrodenanordnung ist es möglich, kurz nach dem Stoß den jeweiligen Sekundärtropfen derart zu beeinflussen, daß er sich teilt oder nicht teilt. Dies erfolgt durch entsprechende Potentialvorgabe an den Elektroden der Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung. Letztere besteht aus zwei sich in Abstand gegenüberstehenden Elektroden durch deren gebildeter Spalt die Sekundärtropfen fliegen. Vorzugsweise ist eine der Elektroden in die Prallfläche integriert und die andere Elektrode steht der Prallfläche mit entsprechendem Abstand und gegebenenfalls unter einem Winkel zur Gegenelektrode gegenüber. In Abhängigkeit von der Größe der Feldstärke der Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung bzw. der Polarität und/oder der Tatsache, ob überhaupt ein elektrisches Feld aufgebaut ist, läßt sich die Teilung bzw. Nichtteilung steuern. Dies wieder im bereits vorerwähnten Umfange, nämlich Anzahl der Teilung und Aufspaltung in vorherbestimmbare Volumina der Teiltropfen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Primärflugbahn eine zwischen der Lade-Elektrodenanordnung und der Prallfläche angeordnete Ablenk-Elektrodenanordnung liegt. Mittels der Ladevorrichtung haben die sich auf der Primärflugbahn bewegenden Primärtropfen eine elektrische Ladung erhalten. Wenn sie dann auf dem Weiterflug die Ablenk-Elektrodenanordnung passieren und diese Ablenk-Elektrodenanordnung ein bestimmtes elektrisches Feld aufweist, so werden die Primärtropfen in ihrer Flugbahn beeinflußt, wodurch sich der Auftreffpunkt auf der Prallfläche entsprechend einstellt. Vorzugsweise - und dies gilt für sämtliche Ausführungsbeispiele der Erfindung - verläuft die Prallfläche unter einem spitzen Winkel geneigt zur Richtung der Primärflugbahn. Eine Verlagerung des Auftreffpunkts der Primärtropfen hat somit eine Änderung der Winkelverhältnisse beim Stoß (Eintrittswinkel = Austrittswinkel) zur Folge, wodurch auf die Tropfengröße der sich aufteilenden Tropfen, also auf die Teiltropfengröße, Einfluß genommen werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß eine Aufteilung in beispielsweise zwei Teiltropfenströme erfolgt, wobei ein Telltropfenstrom derart gerichtet ist, daß seine Teiltropfen in einem Auffangbehälter gelangen. Diese stehen dann für die Bilderzeugung nicht zur Verfügung, sondern werden in das System rückgeführt. Der verbleibende Teiltropfenstrom fliegt an dem Auffangbehälter vorbei und gelangt zum Aufzeichnungsmedium. Die Volumina seiner Tropfen ist - wie vorstehend erwähnt - mittels der Ablenk-Elektrodenanordnung einstellbar, das heißt, je nach Ansteuerung der Ablenk-Elektrodenanordnung ist die Tropfengröße der zum Aufzeichnungsmedium gelangenden Tropfen vorwählbar und führt zu einer entsprechenden Einfärbung des Aufzeichnungsmediums. Die erwähnten Verhältnisse können alternativ oder zusätzlich auch dadurch herbeigeführt werden, daß der Winkel und/oder die Lage der Prallfläche verändert wird, daß also die Teilvoluminaeinstellung der Tropfen durch diese Maßnahme variierbar ist.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, daß sich eine oder mehrere Ablenk-Elektrodenanordnungen nicht im Bereich der Primärflugbahn, sondern im Bereich der Sekundärflugbahn bzw. Flugbahnen angeordnet sind. Hierdurch ist es stets möglich, die Richtung der Sekundärflugbahnen zu beeinflussen, so daß die zugehörigen Tropfen entweder in einen Auffangbehälter gelangen oder - sofern gewünscht - auf das Aufzeichnungsmedium auftreffen.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein von der Tropfenerzeugungseinrichtung ausgestoßener Tropfen mehreren Prallflächen nacheinander zugeführt. Dabei erfolgt - wie bereits erwähnt - nicht nur eine Änderung in der Flugbahn, sondern es ist aufgrund dieser Maßnahme möglich, einen Primärtropfen zu teilen und dann die entstandenen Sekundärtropfen beim Aufprall auf eine folgende Prallfläche wiederum zu teilen usw. Letztlich sind hierdurch sehr feine Tropfen zu erzielen. Sekundärtropfen, die bei dieser Mehrfachaufspaltung nicht für das Aufzeichnungsmedium verwendet werden sollen, werden stets auf Flugbahnen geführt, die in Auffangbehältern enden.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Tropfen mehrerer Tropfenerzeugungseinrichtungen zusammengefaßt/fokussiert dem Aufzeichnungsmedium geleitet werden. Bei dieser Ausführungsform lassen sich sehr große Tintenvolumina dem Aufzeichnungsmedium zuführen. In diesem Zusammenhang können einige Tropfenflugbahnen oder zumindest eine der Tropfenflugbahnen mit einer Prallfläche versehen sein, so daß auch beim Zusammenführen oder dem Zuleiten von Tropfen zur gleichen Stelle des Aufzeichnungsmediums eine Tropfenteilung zumindest bei einem der Tropfenteilströme vorgenommen wird. Auf diese Art und Weise läßt sich das gewünschte Gesamtvolumina der zugeführten Tinte und damit die Erzeugung von Graustufen sehr genau einstellen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Tintenspritzverfahren zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium, wobei Tintentropfen entlang einer Flugbahn ausgestoßen werden, und wobei die ausgestoßenen Tropfen durch Aufprall auf eine Prallfläche in Abhängigkeit von Parametern in mindestens zwei Teiltropfen aufspaltbar sind.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß als Parameter die Oberflächenbeschaffenheit der Prallfläche und/oder das Material der Prallfläche und/oder die Temperatur der Prallfläche und/oder die Temperatur der Tropfen und/oder die Relativgeschwindigkeit zwischen Tropfen und Prallfläche und/oder der Aufprallwinkel der Tropfen auf die Prallfläche eingesetzt wird/werden.
Vorteilhaft ist es, wenn ein Teiltropfen mindestens ein weiteres Mal durch Kollision mit einer weiteren Prallfläche geteilt wird. Hierdurch sind sehr kleine Tropfenvolumina erzielbar.
Es können mehrere Tropfenströme erzeugt werden, von denen zumindest bei einem eine Tropfenteilung vorgenommen wird, wobei gewünschte Tropfen- und/oder Teiltropfenströme zusammengefaßt dem Aufzeichnungsmedium zugeführt werden. Hierdurch ist es möglich, einen Bildpunkt mit einer besonders feinen Grauabstufung zu erzeugen.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Tintenspritzvorrichtung,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung (ausschnittsweise),
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung mit Mehrfachaufteilung des Tintenstromes,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung mit Zusammenfassung mehrerer Tintenströme,
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Kollision einer Tropfenkette mit einer Prallfläche,
Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, wobei sich die auftreffenden Tropfen jedoch teilen und
Fig. 9 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, wobei jedoch gerade noch keine Teilung der Tropfen erfolgt.
Die Fig. 1 zeigt eine Tintenspritzvorrichtung 1, die eine Tropfenerzeugungseinrichtung 2 aufweist, welche von Tintenreservoiren 3, 4 über Leitungen 5 mittels einer Pumpe 6 mit Tinte versorgt wird. Die Tropfenerzeugungseinrichtung 2 weist eine Düse auf, aus der ein Flüssigkeitsstrahl der Tinte bzw. Farbe ausgestoßen wird. Die einzelnen Primärtropfen 7 bilden sich in der Ringelektrode 13 der Ladevorrichtung 11 aus dem Flüssigkeitsstrahl 8 und bewegen sich entlang einer eine Primärflugbahn 9 bildenden Flugbahn 10.
Am Ende der Primärflugbahn 9 befindet sich ein Prallelement 15, das eine Prallfläche 16 aufweist. Die Prallfläche 16 ist als Ebene ausgebildet; sie verläuft in einem spitzen Winkel Alpha zur Richtung der Primärflugbahn 9 geneigt.
Die Tropfen 7 der Primärflugbahn 9 prallen bei ihrem Flug auf die geneigt verlaufende Prallfläche 16 und prallen dort unter Fortsetzung ihres Flugs wieder ab. Durch das Aufprallen erfolgt eine Teilung jedes Primärtropfens 7 in zwei Sekundärtropfen 17 und 18. Die einzelnen Sekundärtropfen 17 und 18 bilden entsprechende Sekundär-Tropfenketten. Die Sekundärtropfen 17 und 18 bewegen sich auf Sekundärflugbahnen 19 und 20. Am jeweiligen Ende der Sekundärflugbahnen 19 und 20 treffen die Sekundärtropfen 17, 18 auf ein Aufzeichnungsmedium 21, das sich in Richtung des Pfeiles 22 bewegt. Mit den Sekundärtropfen 17 und 18 wird auf dem Aufzeichnungsmedium 21, das beispielsweise als Papier ausgebildet sein kann, ein Bild erzeugt.
Jeder Sekundärflugbahn 19 bzw. 20 ist eine Ablenk-Elektrodenanordnung 23 bzw. 24 zugeordnet. Jede Ablenk-Elektrodenanordnung 23 weist zwei Plattenelektroden auf, zwischen denen die jeweilige Sekundärflugbahn 19 bzw. 20 verläuft. Das als Auffangbehälter 25 ausgebildete Tintenreservoir 23 befindet sich seitlich der Sekundärflugbahn 20 und das ebenfalls als Auffangbehälter 26 ausgebildete Tintenreservoir 4 befindet sich seitlich der Sekundärflugbahn 19.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Prallfläche 16 mittels einer nicht näher dargestellten Heizeinrichtung beheizt ist. Dies hat zur Folge, daß dort auftreffende Primärtropfen 7 elastisch auf einem Dampfpolster reflektiert werden. Gleichzeitig erfolgt die bereits erwähnte Tropfenteilung.
Die die Ladevorrichtung 11 passierenden Primärtropfen 7 werden aufgrund des dort vorhandenen elektrischen Feldes elektrisch aufgeladen, das heißt, sie besitzen eine elektrische Ladung, die sie - auch nach einer Tropfenteilung - beibehalten. Wenn jetzt die aus den Primärtropfen 7 gebildeten Sekundärtropfen 17 bzw. 18 die jeweilige Ablenk-Elektrodenanordnung 23 bzw. 24 passieren und diese Ablenk-Elektrodenanordnungen 23 und 24 bestimmte elektrische Felder ausbilden, so führt dies zu einer Ablenkung, das heißt, die relevanten Sekundärtropfen 17 bzw. 18 werden in das Tintenreservoir 4 bzw. 3 abgelenkt. Dadurch, daß die relativ großvolumigen Primärtropfen 7 in Sekundärtropfen 17 bzw. 18 zerlegt werden, wobei die Teilvolumina der Sekundärtropfen 17 und 18 relativ zueinander mittels geeigneter Parameter, zum Beispiel der Auftreffgeschwindigkeit auf die Prallfläche 16, einstellbar sind, kann eine gewünschte Tropfengröße auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden, wodurch sich - je nach eingestellter Tropfengröße - eine entsprechende Graustufe bei entsprechend gewünschter Auflösung einstellt.
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung 1, von der jedoch nur ein Ausschnitt dargestellt ist. Von der Tropfenerzeugungseinrichtung 2 gelangen die Primärtropfen 7 zur Prallfläche 16, wobei die Prallfläche 16 schwingt. Die Schwingungen werden mittels einer geeigneten Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) erzeugt. Der Schwingvorgang ist mittels der gestrichelt eingezeichneten Ellipse angedeutet. Diese verdeutlicht, daß die Auslenkung (Schwingungsamplitude) in der Mitte der Prallfläche 16 größer als an den Rändern ist. Mithin liegt auch ein entsprechendes Geschwindigkeitsprofil vor. Die Geschwindigkeit der Primärtropfen 7 ist mit V1 gekennzeichnet; die Geschwindigkeit der schwingenden Prallfläche 16 ist mit V2 bezeichnet. Wird die Geschwindigkeit V2 in Komponenten zerlegt, wobei eine der Komponenten in bzw. entgegen der Richtung der Primärflugbahn 9 verläuft, so wird deutlich, daß je nach Auftreffzeitpunkt eines Primärtropfens 7 auf die in Schwingung befindliche Prallfläche 16 entweder eine niedrigere Relativgeschwindigkeit oder eine höhere Relativgeschwindigkeit beim Auftreffen vorliegt. Die Relativgeschwindigkeit (Auftreffgeschwindigkeit) ist besonders groß, wenn den ankommenden Primärtropfen 7 die Prallfläche 16 entgegenschwingt. Schwingt die Prallfläche 16 gerade in Richtung der Primärflugbahn, so liegt eine geringere Relativgeschwindigkeit vor. In Abhängigkeit der jeweils einstellbaren Relativgeschwindigkeit, wozu eine Synchronisation der Schwingungen der Prallfläche 16 und der Tropfenfolgefrequenz erforderlich ist, kann eine Reflexion an der Prallplatte 16 bewirkt werden, bei der es zu einer Tropfentellung kommt oder bei der keine Tropfenteilung eintritt.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer Tintenspritzvorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel. Ebenso wie zu Fig. 2 wird auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 auf in letztgenannter Figur weggelassene Bauteile verwiesen, die jedoch aus Fig. 1 ersichtlich sind. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß im Bereich der Primärflugbahn 9 eine Ladevorrichtung 11 angeordnet ist, die eine Ringelektrode 13 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Besonderheit, daß im Anfangsbereich der Sekundärflugbahnen 19 und 20 eine Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung 27 angeordnet ist. Diese weist zwei, sich beabstandet gegenüberstehende Plattenelektroden 28 und 29 auf, die an eine entsprechende Steuerspannung einer Ansteuerung angeschlossen sind (nicht dargestellt). Die Plattenelektrode 28 ist in die Prallfläche 16 integriert; ihre Oberfläche verläuft fluchtend mit der übrigen Oberfläche der Prallfläche 16. Die der Plattenelektrode 28 mit Abstand gegenüberliegende weitere Plattenelektrode 29 verläuft mit ihrer Elektrodenebene vorzugsweise unter einem Winkel zur Ebene der Plattenelektrode 28 derart geneigt, daß - in Richtung der Sekundärflugbahnen 19 und 20 gesehen - eine divergierende Anordnung gebildet wird. Die beiden Sekundärflugbahnen 19 und 20 verlaufen zwischen den beiden Plattenelektroden 28 und 29. im weiteren Verlauf der Sekundärflugbahn 19 schließt sich eine Ablenk-Elektrodenanordnung 23 an, die aus zwei Plattenelektroden besteht, zwischen denen die Sekundärflugbahn 19 verläuft.
Im Betrieb der aus der Fig. 3 hervorgehenden Tintenspritzvorrichtung werden die ankommenden Primärtropfen 7 mittels der Ladevorrichtung 11 aufgeladen. Sie treffen dann im Auftreffbereich 30 auf die schräg zur Primärflugbahn 9 verlaufende Prallfläche 16. Die Prallfläche 16 kann beispielsweise geheizt sein oder es ist auch möglich, sie aus einem flüssigkeltsabweisenden Material, beispielsweise Teflon, zu fertigen. Es gilt dabei sicherzustellen, daß keine Benetzung der Prallfläche 16 erfolgt, sondern daß die Primärtropfen 7 elastisch reflektiert werden. In Richtung der Sekundärflugbahnen 19 und 20 gesehen folgt - im Bereich der Prallfläche 16 - dem Auftreffbereich 30 die Plattenelektrode 28. Mithin liegt die Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung stromab zum Auftreffbereich 30. Demzufolge sind mit der Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung bereits von der Prallfläche 16 reflektierte Tropfen beaufschlagbar. Die Anordnung ist nun derart getroffen, daß die reflektierten Tropfen sich - durch Einstellung bestimmter Parameter - nicht teilen. Werden diese Parameter jedoch geändert, was durch eine Beaufschlagung der reflektierten Tropfen mit einem elektrischen Feld der Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung erfolgen kann, so tritt die Tropfenteilung, beispielsweise in zwei Teiltropfen auf. Dies bedeutet, daß durch entsprechende Ansteuerung der Tropfentellungs-Elektrodenanordnung gezielt eine Tropfentellung herbeiführbar ist oder unterlassen werden kann. Mithin können - bei Nichtteilung - große Tropfenvolumina dem Aufzeichnungsmedium zugeführt werden oder es wird - in Abhängigkeit der Parameter - die Tropfenteilung vorgenommen, wobei die Einzelvolumina der Teiltropfen auch durch die Parameter beeinflußbar sind. Es kann somit genau das gewünschte Tropfenvolumen bei den beiden Teiltropfenströmen eingestellt werden. Mittels der Ablenk-Elektrodenanordnung 23 kann der sich auf der Sekundärflugbahn 19 befindliche Teiltropfenstrom beeinflußt werden, derart, daß er entweder zum Aufzeichnungsmedium oder aber in ein in Fig. 3 nicht dargestelltes Tintenreservoir gelangt.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung 1, die sich im wesentlichen gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß zwischen der Ladevorrichtung 11 und der Prallfläche 16 eine Ablenk-Elektrodenanordnung 23 angeordnet ist. Die von der Tropfenerzeugungseinrichtung 2 gelieferten Primärtropfen 7 entstehen in der Laderingelektrode 13 und erhalten dort ein entsprechendes elektrisches Potential. Sie durchfliegen dann die Ablenk-Elektrodenanordnung 23 mittels der sie derart beeinflußt werden können, daß unterschiedliche Auftreffpunkte auf der Prallfläche 16 erreicht werden. Dies wiederum hat Auswirkungen auf den Auftreffwinkel und auch auf die Geschwindigkeit mit der das Auftreffen auf der Prallfläche 16 erfolgt. Diese Variationsmöglichkelt erlaubt es, auf die Einzelvolumina der sich durch den Stoß mit der Prallfläche 16 bildenden Teiltropfen einzuwirken. Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Sekundärtropfen 17 dem Aufzeichnungsmedium 21 zugeführt werden, während die Sekundärtropfen 18 in einem Tintenreservoir 4 landen. Da mittels der Ablenk-Elektrodenanordnung 23 das Tropfenvolumen der Sekundärtropfen 17 einstellbar ist, kann in gewünschter Weise die erforderliche Graustufe eingestellt werden.
Alternativ ist in Fig. 4 ein Doppelpfeil 31 im Bereich der Auftreff-Fläche 16 eingezeichnet. Dieser soll andeuten, daß die Stellung des Prallelements 15 verändert werden kann. Hierzu ist eine entsprechende, nicht dargestellte Vorrichtung vorgesehen. Auch durch diese Stellungsveränderung ist es möglich, auf die Tropfenvolumina der Teiltropfen einzuwirken. Diese Maßnahme kann allein oder in Kombination mit der zuvor erwähnten Ablenk-Elektrodenanordnung 23 durchgeführt werden.
Aus der Fig. 5 geht ein Ausführungsbeispiel einer Tintenspritzvorrichtung hervor, bei dem eine mehrfache Tropfenteilung erfolgt. Es sind mehrere Prallflächen 16 vorgesehen. Diese befinden sich innerhalb eines Gehäuses 31, das eine Bodenöffnung 32 aufweist. An der Decke 33 des Gehäuses 31 befindet sich eine Eintrittsöffnung 34. Der beidseitig der Bodenöffnung 32 liegende Bodenbereich des Gehäuses 31 ist wannenförmig ausgebildet und dient als Tintenreservoir 3. Die Prallflächen 16 befinden sich an Auslegern 35, die an Seitenwänden des Gehäuses 31 befestigt sind.
Das Tintenreservoir 3 steht kommunizierend mit einer Pumpe 6 und einer Tropfenerzeugungseinrichtung 2 in Verbindung. Die von der Tropfenerzeugungseinrichtung 2 gelieferten Primärtropfen 7 durchfliegen die Eintrittsöffnung 34 und treffen dort auf eine Prallfläche 16, wodurch sie sich in zwei Teiltropfenströme 36 und 37 aufteilen. Der Teiltropfenstrom 37 gelangt auf eine Ablaufschräge 38 an dem Ausleger 35 und tropft von dort in das Tintenreservoir 3. Die zugehörigen Teiltropfen werden also nicht dem Aufzeichnungsmedium 21 zugeführt. Der Teiltropfenstrom 36 hingegen trifft auf eine weitere Prallfläche 16 an der Stirnseite des Auslegers 35 und wird wiederum in zwei Teiltropfenströme 38 und 39 zerlegt. Der Teiltropfenstrom 38 passiert eine Öffnung im Ausleger 35 und gelangt in das Tintenreservoir 3. Der Teiltropfenstrom 39 gelangt auf eine weitere Prallfläche 16, die an der Stirnseite des tieferliegenden Auslegers 35 ausgebildet ist. Dort erfolgt wiederum eine Tropfenteilung in zwei Teiltropfenströme 40 und 41. Die Tropfen des Teiltropfenstroms 40 gelangen in das Tintenreservoir 3. Die Tropfen des Teiltropfenstroms 41 fliegen durch die Bodenöffnung 32 hindurch und werden dabei nochmals an einer Prallfläche 16 umgelenkt, hier ist jedoch keine Tropfenteilung vorgesehen. Denkbar ist es jedoch, auch hier - nach einem anderen Ausführungsbeispiel - wiederum eine Tropfenteilung durchzuführen. Dies dann, wenn das Aufzeichnungsmedium 21 mit zwei Tropfenströmen beaufschlagt werden soll.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die relativ großvolumigen Primärtropfen 7 durch mehrfache Tropfenteilung in sehr feine Tropfen überführt werden, die dann auf das Aufzeichnungsmedium gelangen. Es ist daher möglich, eine sehr feine Auflösung aufgrund der feinen Farbtropfen herbeizuführen. Andererseits ist es aber durch diese Vorrichtung auch möglich, die Primärtropfen vergleichsweise großvolumig und damit verfahrenstechnisch unproblematisch zu erzeugen, ohne auf die feine Auflösung auf dem Aufzeichnungsmedium 21 verzichten zu müssen.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist es das Ziel, eine möglichst große Anzahl von Graustufen je Bildpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium 21 erzeugen zu können. Hierzu sind mehrere Tropfenerzeugungseinrichtungen 2 vorgesehen, die ihre Primärtropfen 7 auf Prallflächen 16 leiten, die derart angeordnet sind, daß die jeweils reflektierten Tropfen auf Flugbahnen gelangen, die zueinander konvergieren, wodurch sie in fokussierter Form zum Aufzeichnungsmedium 21 gelangen. Dabei kann vorgesehen sein, daß zumindest bei der Kollision der Primärtropfen von einer der Tropfenerzeugungseinrichtung 2 eine Tropfenteilung erfolgt, wodurch insgesamt eine Einflußnahme auf das gesamte Tintenvolumen und somit auf den Graustufenwert des Bildpunktes möglich ist.
Aus der Fig. 6 geht ferner hervor, daß zwischen der am weitesten stromab liegenden Prallfläche 16 bzw. Prallflächen 16 eine Ablenk-Elektrodenanordnung 23 angeordnet ist, mittels derer die Sekundärtropfenströme oder zumindest einige der Sekundärtropfenströme derart beeinflußbar sind, daß die zugehörigen Tropfen in ein Tintenreservoir 3 und nicht zum Aufzeichnungsmedium 21 gelangen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind ebenfalls Ladeeinrichtungen 11 vorgesehen, die den sich aus dem Flüssigkeltsstrahl bildenden Primärtropfen 7 eine Ladung vermitteln, das heißt, sie sind elektrisch aufgeladen, so daß sie mittels der Ablenk-Elektrodenanordnung 23 in ihrer Flugbahn beeinflußbar sind.
Die Fig. 7 verdeutlicht den elastischen Stoß der Primärtropfen an der Prallfläche 16. Die von links ankommenden Primärtropfen 7 schlagen - unter Verformung - auf die Prallfläche 16 und werden dann reflektiert und lösen sich dabei wieder von der Prallfläche 16 ab, ohne daß eine Tropfenteilung erfolgt. Bei der Fig. 8 hingegen, sind die zuvor erwähnten Parameter anders gewählt, so daß nach dem Auftreffen der Primärtropfen 7 auf die Prallfläche 16 eine Tropfenteilung in zwei Teilströme erfolgt. Deutlich ist erkennbar, daß die Tropfenvolumina der einzelnen Sekundärtropfenströme unterschiedlich groß sind.
Bei der Fig. 9 handelt es sich um einen Stoßprozeß, bei dem gerade eben noch keine Tropfenteilung erfolgt. Die auf die Prallfläche 16 auftreffenden Primärtropfen verformen sich extrem zu etwa achtformigen, zusammenhängenden Gebilde n, die sich - im Anschluß an den Stoß - wieder zusammenziehen und - im Zuge des weiteren Fluges wieder ihre Tropfenform annehmen. Würde man bei einem derartigen Zustand beispielsweise die Geschwindigkeit der Primärtropfen nur leicht erhöhen oder die Sekundärtropfen einem elektrischen Feld im Bereich der Stoßzone aussetzen, so wird eine Tropfenteilung eintreten. Voraussetzung ist im Falle einer elektrischen Beeinflussung, daß die Primärtropfen 7 elektrisch aufgeladen sind, was mittels einer Lade-Elektrodenanordnung erfolgen kann.

Claims (25)

1. Tintenspritzvorrichtung zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium, mit einer Tropfenerzeugungseinrichtung und einer Tropfenbeeinflussungseinrichtung, wobei die Tropfenerzeugungseinrichtung Tropfen entlang einer Flugbahn ausstößt und mittels der Tropfenbeeinflussungseinrichtung die Flugbahn der Tropfen beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfenbeeinflussungseinrichtung als derart wirkende Prallfläche (16) ausgebildet ist, daß jeder auf sie auftreffende Tropfen (7) unter Fortsetzung seines Flugs wieder abprallt, wobei in Abhängigkeit vorgebbarer Parameter eine Tropfenteilung in mindestens zwei Teiltropfen (Sekundärtropfen 17, Sekundärtropfen 18) erzielbar ist.
2. Tintenspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufheizung eines Tropfenauftreffbereichs (Auftreffbereich 30) der Prallfläche (16) dieser eine Heizeinrichtung zugeordnet ist.
3. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Tropfenaufheizvorrichtung.
4. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfenaufheizvorrichtung der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) derart zugeordnet ist, daß die von der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) ausgestoßenen Tropfen (Primärtropfen 7) eine wählbare Temperatur aufweisen.
5. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfenaufheizvorrichtung auf sich im Flug befindliche Tropfen einwirkt.
6. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfenaufheizvorrichtung als die Tropfen im Flug aufheizender Laser (Laserstrahl) ausgebildet ist.
7. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Prallfläche (16) mit einer flüssigkeitsabweisenden Beschichtung, insbesondere aus Silikon oder Teflon, versehen ist.
8. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Prallfläche (16) eine bestimmte Rauhigkeit aufweist.
9. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Prallfläche (16) eine bestimmte Strukturierung aufweist.
10. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen auftreffenden Tropfen (Primärtropfen 7) und Prallfläche (16) wählbar einstellbar ist.
11. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) und/oder mittels einer Tropfenbrems-/und/oder -beschleunigungsvorrichtung die Fluggeschwindigkeit der Tropfen (insbesondere Primärtropfen 7) wählbar einstellbar ist.
12. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (16) mittels einer Antriebseinrichtung in bzw. entgegen der Richtung der Flugbahn zur Einstellung der Relativgeschwindigkeit verlagerbar ist bzw. schwingt.
13. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (16) mittels der Antriebseinrichtung in Abhängigkeit der Tropfenfolgefrequenz der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) verlagerbar ist bzw. schwingt.
14. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Vibrationseinrichtung ist.
15. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Prallflächen-Schwenkvorrichtung ist.
16. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich aus dem von der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) ausgestoßene Flüssigkeitsstrahl (8) bildenden Primärtropfen (7) auf einer Primärflugbahn (9) sind und daß die von der Prallfläche (16) abgeprallten Tropfen Sekundärtropfen (17, 18) auf mindestens einer Sekundärflugbahn (19, 20) sind, wobei im Bereich der Sekundärflugbahn (19, 20), insbesondere nahe der Prallfläche (16), eine Tropfenteilungs-Elektrodenanordnung (27) zur Beaufschlagung der Sekundärtropfen (17, 18) mit einem elektrischen Feld angeordnet ist und wobei die Primärtropfen (7) mittels einer Ladevorrichtung (11) elektrisch aufgeladen sind.
17. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladevorrichtung (11) eine in der Primärflugbahn (9) liegende Laderingelektrode (13) ist.
18. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Primärflugbahn (9) eine zwischen der Ladevorrichtung (11) und der Prallfläche (16) angeordnete Ablenk-Elektrodenanordnung (23) liegt.
19. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Sekundärflugbahnen (19, 20) ein Auffangelement, insbesondere ein Auffangbehälter (25, 26), für die zugeordneten Sekundärtropfen (17, 18) zugeordnet ist.
20. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Tropfenerzeugungseinrichtung (2) gebildeter Tropfen (7) mehrere Prallflächen (16) nacheinander passiert.
21. Tintenspritzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfen (7, 17) mehrerer Tropfenerzeugungseinrichtungen (2) zusammengefaßt/fokussiert dem Aufzeichnungsmedium (21) zugeleitet werden.
22. Tintenspritzverfahren zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium, wobei Tintentropfen entlang einer Flugbahn ausgestoßen werden, insbesondere zur Anwendung bei einer Tintenspritzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgestoßenen Tropfen durch Aufprall auf eine Prallfläche in Abhängigkeit von Parametern jeweils in mindestens zwei Teiltropfen aufspaltbar sind.
23. Tintenspritzverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Parameter die Oberflächenbeschaffenheit der Prallfläche und/oder das Material der Prallfläche und/oder die Temperatur der Prallfläche und/oder die Temperatur der Tropfen und/oder die Relativgeschwindigkelt zwischen Tropfen und Prallfläche und/oder der Auftreffwinkel der Tropfen auf die Prallfläche eingesetzt wird/werden.
24. Tintenspritzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teiltropfen mindestens ein weiteres Mal durch Kollision mit einer weiteren Prallfläche geteilt werden.
25. Tintenspritzverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Tropfenströme, von denen zumindest bei einem eine Tropfenteilung vorgenommen wird, wobei gewünschte Tropfen- und/oder Teiltropfenströme zusammengefaßt dem Aufzeichnungsmedium zugeführt werden.
DE4332264A 1993-09-23 1993-09-23 Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren Expired - Fee Related DE4332264C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4332264A DE4332264C2 (de) 1993-09-23 1993-09-23 Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren
GB9418940A GB2282109B (en) 1993-09-23 1994-09-20 Ink-jet device as well as ink-jet process
US08/311,202 US5621443A (en) 1993-09-23 1994-09-23 Ink-jet device and method of operation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4332264A DE4332264C2 (de) 1993-09-23 1993-09-23 Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4332264A1 true DE4332264A1 (de) 1995-03-30
DE4332264C2 DE4332264C2 (de) 1997-12-18

Family

ID=6498339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4332264A Expired - Fee Related DE4332264C2 (de) 1993-09-23 1993-09-23 Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5621443A (de)
DE (1) DE4332264C2 (de)
GB (1) GB2282109B (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5916524A (en) * 1997-07-23 1999-06-29 Bio-Dot, Inc. Dispensing apparatus having improved dynamic range
US6079821A (en) * 1997-10-17 2000-06-27 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printer with asymmetric heating drop deflection
JP3681561B2 (ja) * 1997-12-26 2005-08-10 日本碍子株式会社 物質の均一混合方法及び混合装置
US20020159919A1 (en) * 1998-01-09 2002-10-31 Carl Churchill Method and apparatus for high-speed microfluidic dispensing using text file control
US7470547B2 (en) * 2003-07-31 2008-12-30 Biodot, Inc. Methods and systems for dispensing sub-microfluidic drops
US6575564B1 (en) * 1998-09-30 2003-06-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Ink jet recording method using high viscous substance and apparatus for carrying out the same
US6457807B1 (en) * 2001-02-16 2002-10-01 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printhead having two-dimensional nozzle array and method of redundant printing
US6474781B1 (en) * 2001-05-21 2002-11-05 Eastman Kodak Company Continuous ink-jet printing method and apparatus with nozzle clusters
US6450628B1 (en) * 2001-06-27 2002-09-17 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printing apparatus with nozzles having different diameters
US6827429B2 (en) * 2001-10-03 2004-12-07 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printing method and apparatus with ink droplet velocity discrimination
US6976639B2 (en) * 2001-10-29 2005-12-20 Edc Biosystems, Inc. Apparatus and method for droplet steering
AU2003302408A1 (en) * 2002-11-25 2004-06-18 Jemtex Ink Jet Printing Ltd. Inkjet printing method and apparatus
US20070019008A1 (en) * 2005-07-22 2007-01-25 Xerox Corporation Systems, methods, and programs for increasing print quality
US20080227663A1 (en) 2007-01-19 2008-09-18 Biodot, Inc. Systems and methods for high speed array printing and hybridization
US7946692B2 (en) 2009-04-09 2011-05-24 Eastman Kodak Company Device for merging fluid drops or jets
WO2012100205A2 (en) 2011-01-21 2012-07-26 Biodot, Inc. Piezoelectric dispenser with a longitudinal transducer and replaceable capillary tube
JP5946322B2 (ja) * 2012-05-22 2016-07-06 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置
CN104019991B (zh) * 2014-06-16 2016-04-27 西北工业大学 液滴与固体板斜碰撞试验装置
CN110449195A (zh) * 2019-09-05 2019-11-15 北京工业大学 一种提高液滴在不对称通道分裂均匀度的装置
CN116330843B (zh) * 2023-04-28 2023-08-29 江苏亿达特种线缆有限公司 一种汽车线束加工喷码机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2453036B2 (de) * 1973-12-21 1978-10-05 International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. (V.St.A.) Tintenstrahl-Drucker
DE3108892C2 (de) * 1980-03-10 1985-07-18 Hitachi Koki Co., Ltd., Tokio/Tokyo Tintenstrahlschreiber
EP0223375A2 (de) * 1985-10-21 1987-05-27 Videojet Systems International, Inc. Tintentröpfchen-Auffangvorrichtung
US4800396A (en) * 1987-07-08 1989-01-24 Hertz Carl H Compensation method and device for ink droplet deviation of an ink jet
DE3416449C2 (de) * 1983-08-01 1993-04-29 Robotron Bueromaschinenwerk Ag Soemmerda, O-5230 Soemmerda, De

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786517A (en) * 1972-09-05 1974-01-15 Ibm Ink jet printer with ink system filter means
US4138686A (en) * 1977-04-06 1979-02-06 Graf Ronald E Electrostatic neutral ink printer
GB2041831B (en) * 1979-02-14 1983-04-13 Marconi Co Ltd Arrangements for steering fluid jets

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2453036B2 (de) * 1973-12-21 1978-10-05 International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. (V.St.A.) Tintenstrahl-Drucker
DE3108892C2 (de) * 1980-03-10 1985-07-18 Hitachi Koki Co., Ltd., Tokio/Tokyo Tintenstrahlschreiber
DE3416449C2 (de) * 1983-08-01 1993-04-29 Robotron Bueromaschinenwerk Ag Soemmerda, O-5230 Soemmerda, De
EP0223375A2 (de) * 1985-10-21 1987-05-27 Videojet Systems International, Inc. Tintentröpfchen-Auffangvorrichtung
US4800396A (en) * 1987-07-08 1989-01-24 Hertz Carl H Compensation method and device for ink droplet deviation of an ink jet

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol.13, No.8, Jan.1971, S.2325 *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2282109B (en) 1997-05-28
GB9418940D0 (en) 1994-11-09
US5621443A (en) 1997-04-15
GB2282109A (en) 1995-03-29
DE4332264C2 (de) 1997-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4332264C2 (de) Tintenspritzvorrichtung sowie Tintenspritzverfahren
EP1902843B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Tintentropfen mit variablen Tropfenvolumen
DE2655417C2 (de) Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät
DE60115589T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für den kontinuierlichen Tintenstrahldruck mit Tropfenmaskierung
DE2221698A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Beeinflussen einer Fluessigkeitsstroemung
DE3045932A1 (de) Verfahren und einrichtung zum erzeugen eines strahles aus fluessigkeitstroepfchen
DE4328433A1 (de) Tintenstrahl-Spritzverfahren, sowie Tintenstrahl-Spritzvorrichtung
DE2215484A1 (de) Vorrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit
DE2431159A1 (de) Fluidschreiber
EP1832423A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Tintentropfenanzahl in einem Tintentropfenstrahl eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers
EP0714766B1 (de) Vorrichtung zur Herstellung von Druckschablonen
DE2638825C2 (de) Anordnung zum Vermeiden falsch abgelenkter Satellitentropfen in einem Tintenstrahldrucker
EP2011654B1 (de) Erzeugung und Ablenkung von Tintentropfen in einem kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldrucker
EP1795352A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Änderung der Flugbahn von Tintentropfen
DE3416449C2 (de)
EP3169523B1 (de) Tintenstrahldruckverfahren sowie anordnung zur durchführung des verfahrens
EP2011655B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Ablenkung von Tintentropfen
DE2459230B2 (de) Vorrichtung zum Ablenken von magnetisierbaren Tintentropfen in einem Tintenstrahldrucker
DE2453036C3 (de) Tintenstrahl-Drucker
DE2159909A1 (de) Verfahren und Luftfahrzeug zum Versprühen von landwirtschaftlichen Nutzstoffen
EP2011656B1 (de) Erzeugung und Ablenkung von Tintentropfen variabler Größe
DE2418774C3 (de) Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf vorbeüaufende Gegenstände
EP0192099B1 (de) Verfahren zum Beschichten von Gegenständen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP2580784B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontaktieren eines halbleitersubstrates mittels eines strahldruckverfahrens
DE10307055A1 (de) Tintenstrahl-Druckverfahren und Vorrichtung hierfür

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee